无刷直流电机BLDC

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1、概述BLDC系列无刷直流电机及驱动器是由常州万泰电器有限公司最新推出，针 对于小功率电机拖动领域的高科技产品。随着电子技术的高速发展，电子产品的 工艺和性能也不断更新和提高，本产品采用超大规模的硬件集成电路，具有高度 的抗干扰性及快速的响应性，从控制性能上与传统直流电机相比又具有免维护、 长寿命、恒力矩等优势。本品适合驱动峰值电流在15A以下、电源电压在50V以 内的任何一款低压三相无刷直流电机，广泛应用于针织设备、医疗设备、食品机 械、电动工具、园林机械等一系列电气自动化控制领域。 pwm方波脉宽调制技术，电流、速度双闭环，低速力矩大，运转平稳。高速力矩输出平稳，最高转速达8000 rpm/

2、min。最大1： 75调速比，与4对级无刷直流电机配套时，最低转速可达60rpm/mi n。电机级数越多，调速比越宽。 灵活的霍尔磁极位置设定，60/300/120/240电角度可选，适配不同规 格电机。 提供两种调速方式：面板电位器给定、模拟量输入端子给定，方便用户使用 启停、快速制动、正反转切换输入信号（光电隔离）。测速输出、报警输出信号（光电隔离，oc门输出）。 过流、过压、堵转、电机失控报警。性能指标电气性能（环境温度Tj = 25C时）输入电源2450V直流电源供电，容量：根据电机功率选择。输出电流额定15A，瞬时最大45A （W3s）。驱动方式spwm正弦波驱动输出。绝缘电阻常温常

3、压下500MQ。绝缘强度常温常压下500V/分钟。重量约300克。环境要求冷却方式自然冷却。使用场合避免粉尘、油雾及腐蚀性气体。使用温度0C-50C。环境湿度V80%RH，不凝露，不结霜。震动最大不超过5.7m/s2。保存-20C+ 125C，避免灰尘，最好使用原包装盒。功能及使用电源接口 DC+、DC直流2450DC，通常采用线性电源(见附录：线性电源原理图)供电，用 户须注意整流滤波后电源纹波电压，不可超过50VDC，以免损坏驱动器，线性电 源的额定输出电流应大于驱动器输出电流的 60。当采用开关电源供电时，应 注意其标称的额定输出电流，尽量选购与电机相电流匹配的开关电源。接线时应特别注意

4、输入电源极性，dc+为电源正极；dc为电源地，错误的 接线可导致驱动器损坏！为满足驱动器电磁兼容性要求，推荐使用本公司为驱动器设计的直流电源供 电。控制信号给定方式(RV或AVI端子)本驱动器设计 2种给定方式供用户选择：1. 由驱动器面板上电位器(RV)设定，此种设定方式适合于固定转速运行的机 器。当选用此功能时，须把驱动器面板上拨码开关SW的第2位调至ON状态。 用户可根据自己的需求调整电机到需要的转速，当顺时针转动电位器时，电 机转速逐渐增大，反之则减小。2. 由驱动器接线端子(AVI)设定，此种设定方式适合于转速变化运行的机器。 当选用此功能时，须把驱动器面板上拨码开关SW的第2位调至

5、OFF状态。A VI端口可接受来自上位控制器发出的05V模拟电压指令或PWM脉宽调制信 号，这一点与通用变频器是相同的AVI端子输入阻抗为100K，电流消耗W 5mA。参见下表 1：控制信号给定方式SW2指令来 源调速方法指令形态电流损 耗ON电位器RV顺时针增大转速，逆时针减 小转速。OFFAVI端子o5V模拟电压：转速60 额定转速o5V模拟电压W5mAOFFAVI 端子PWM脉宽调制信号（占空比调 整）IKHz占空比变化 方波上两种控制方式只能选择一种，当面板指令电位器不被使用时应将其旋至逆时针方向最小。另外PWM脉宽调制信号幅值为5V的TTL 信号。l电机启动/停止信号（ENBL）用户

6、可通过控制驱动器ENBL端子来控制电机的起动或停止，此信号为光耦 隔离信号，共阳端为+ 5V端子。ENBL信号有效的涵义为驱动器内部光耦导通或 关断，光耦导通时，电机启动运行；光耦关断时，电机停止运行。具体电路如下：V: .1-41 3 1电机正转/反转信号（F/R）用户可通过控制驱动器 F/R 端子控制电机的正反转，同样的此信号也为光耦 隔离信号，共阳端为+ 5V端子。F/R信号有效的涵义为驱动器内部光耦导通或关 断，光耦导通时，电机逆时针运行；光耦关断时，电机顺时针运行。注意：无刷直流电机不同于交流异步电机或直流电机，它通过电机内部霍尔信 号进行电子换向，因而不可通过改变电机绕组接线相序来

7、改变电机旋转方向。接收电路如图1 所示。电机制动停止信号（BRK）用户可通过控制驱动器BRK端子控制电机快速制动，这种停止方式区别于E NBL信号，ENBL信号控制电机停止时为自由旋转停止，负载惯量影响停止时间； 而BRK信号控制电机为刹车快速停止，与电机负载惯量无关。电机刹车停止时间 一般为50ms，当负载惯量超出电机转子惯量2倍时，快速刹车制动可能导致驱 动器报警，因此用户在选配电机和驱动器时，应合理计算负载惯量，确保负载惯 量在电机转子惯量的2倍以内。然而，当用户的负载惯量不可减小，而又无与之相匹配的电机时，就要在控 制器做加减速时间控制，即通常所说的加减速曲线设计，此时的设计中应尽量避

8、 免使用制动停止信号BRK。该信号的接收方式也为光耦隔离输入，光耦导通时，电机制动刹车；光耦关 断时，电机恢复运行。如图1： 设置电机霍尔磁极位置用户在选择电机时，可能会遇到不同厂家不同磁极位置的电机，通过改变驱动器面板拨码开关sw的第1位来设置磁极位置，使电机与驱动器匹配。参见下表 2：SW 1电机磁极位置ON120或240霍尔信号，120。与240霍尔信号电机的差别在 于旋转方向相反。OFF60或300霍尔信号，60与300霍尔信号电机的差别 在于旋转方向相反。表2 电机测速输出信号 （sPEED）驱动器提供电机测速脉冲信号，此信号与电机转速成正比，脉冲输出方式为 光耦隔离oc门输出，可根

9、据需求上拉为任意电平。为提高测速精度，驱动器内 部经过6倍频处理。电机转速= 60X SPEED信号频率/电机每转脉冲数；电机每转脉冲数=电机级 对数X6例如：用户选用2对级电机，贝U：电机每转脉冲数=26 = 12个，当输出SP EED信号为600Hz时，电机转速=60 600/12 = 3000转/分。测速信号输出电路如图2 所示：VCC-.JL弁.常用无刷直流电机每转脉冲数见下表：电机级对数电机每转脉冲数电机级对 数电机每转脉冲数2对级2X6=12 个5对级5X6 = 30 个3对级3 X6=18 个6对级6X6 = 36 个4对级4X6 = 24 个8对级8X6 48 个驱动器报警输出

10、信号（ALM）当驱动器产生过流、过压、相间短路、堵转、电机失控等故障时，会自动进 入保护状态，停止电机运转，并向外输出一个报警信号alm，同时，驱动器红色 指示灯亮起，最大限度的保护驱动器和电机的安全。发生此报警时，请立即切断 电源，检查配线是否错误以及电源电压是否在规定的范围之内。当选择大惯量电 机时，电源电压不宜选用太高，以防频繁起停造成驱动器过压报警。该信号输出 电路如图2所示。 接线端子端子标记端子说明DC+； DC-驱动器直流电源输入，典型值：DC36VU； V； W电机动力输出，连接时注意电机相序与之严格对应，错 误的接线可导致电机堵转或失控。REF+； REF-； HU； HV；

11、 HW电机霍尔信号输入，REF+；REF一为霍尔用电源，不口作为 它用，霍尔信号的连接同样也需要严格对应。错误的接 线可导致电机堵转或失控。AVI； ENBL； , , , , F/R； BRK； Vcc控制信号输入，其中Vcc为光耦隔离共阳端，用户可根据 实际情况连接不同电源，详见标准接线图。SPEED； ALM信号输出，集电极开路输出（0C） 标准接线图安装尺寸附录：线性电源原理图Vont*1C OC-HO da图中：TX为隔离变压器，根据电源负载确定其参数。一般的，变压器输出电压根据输出直流电压要求而定，整流滤波之后的直流电压 VDC+1.414XVout。当用于BLDC-5015A驱动器时，推荐电压器输出为AC2128V。其中：变压器容量根据负载电流决定；C1 为电解电容，推荐参数为：100V/2200uF； C2为无感突波吸收电容，推荐参数为：400V/0.22 uF； D1整流桥参数根据负载电流 及输出电压而定。